Устройство для защиты человека от поражения электрическим током

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к технике защиты человека от поражения электрическим током при его касании находящегося под напряжением токоведущего элемента электрооборудования в системах электроснабжения с изолированной нейтралью Целью изобретения является повышение чувствительности и на

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655319/07 (22) 2"7.02.89 (46) 30.11,91. Бюл. М 44 (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) И.М.Ефремов, В.M.ÈíoçåìöeB, А.Н,Шалапутов и А.И.Ефремов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 469182, кл. Н 02 Н 3/16, 1972.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 843086, кл, Н 02 Н 5/12, 1979.

„, SU„„1695442 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ (57) Изобретение относится к электротекнике, в частности к технике защиты человека от поражения электрическим током при его касании находящегося под напряжением токоведущего элемента электрооборудования в системах электроснабжения с изолированной нейтралью, Целью изобретения является повышение чувствительности и на1695442

30 дежности действия устройства, обеспечение защиты человека от поражения после отключения сети ее разрядными током и

ЭДС электродвигателей в течение времени их выбега и сокращение излишних отключений сети при кратковременных самоустраняющихся снижениях изоляции проводов сети, Устройство для одного канала, например фазы А сети работает следующим образом. При касании человеком провода фазы вследствие снижения напря>кения провода относительно земли на входе трансформатора 2 срабатывает компаратор 7 и через логический элемент 10 и диод 20 открывает транзистор 19. Срабатывает короткозамыкатель 18 и контактом 22 соединяет провод сети с землей — снимает напряжение с тела человека на время, достаточное для его отсоединения от сети, устанавливаемое счетчиком 14 импульсов от генератора 12. После

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике защиты человека от поражения электрическим током при его касании к находящимся под напряжением токоведущим элементам электрооборудования в системах снабжения с изолированной нейтралью.

Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности действия устройства, обеспечение защиты человека от поражения после отключения сети ее разрядным током и ЭДС электродвигателем в течение времени их выбега и сокращение излишних отключений сети при кратковременных самоустраняющихся снижениях изоляции проводов сети относительно земли, На черте>ке представлена функциональная схема одного канала устройства, например фазы А сети.

Устройство содержит определитель фазы сети 1, к которой прикоснулся человек, состоящий из однофазного измерительного трансформатора напряжения 2. первичная обмотка которого выполнена из провода с высоким удельным сопротивлением и одним выводом присоединена к зажиму для подключения к фазному проводу сети, а вторым через конденсатор 3 — к за>киму для соединения с землей, а вторичная обмотка нагружена выпрямителем 4, фильтрующим конденсатором 5 и установочным резистором переменного сопротивления 6, компаратора 7, первый вход которого присоединен к скользящему контакту резистора 6, истечения времени контакт 22 размыкается.

Если человек не отсоединился от сети, через небольшое время, определяемое счетчиком

13. через логические элементы 16 и 26 открывается транзистор 25, исполнительное реле 24 своим контактом 28 отключает выключатель 29 сети. При этом одновременно через логический элемент 10 и диод 20 снова открывается транзистор 19 и замыкается контакт 22, соединяющий провод фазы сети с землей, В случае снижения сопротивления изоляции двух проводов сети относительно земли под воздействием нулей на выходах компараторов 7 двух каналов устройства через один из логических элементов 31 — ЗЗ. элемент 34 и инвертор 35 формируется логический "0", запрещающий срабатывание короткозамыкателей и обеспечивающий через логический элемент 26 отключение сети.

1 ил. а второй к источнику 8 эталонного напряжения, а выход присоединен к инвертору 9 и к первому входу логического элемента 10 2ИНЕ; элемент выдержки времени 11, состоящий из генератора импульсов 12, последовательно соединенных счетчиков импульсов 13 и 14 с входом счетчика 13, подключенным через логический элемент15

2И-НЕ к выходу генератора 12, а выходом подключвнным к первому входу логического элемента 16 2И-НЕ, и выходом счетчика 14, подключенным к первому входулогического элемента 17 2И-НЕ и второму входу злемента 16, выход которого подключен ко второму входу элемента 17, короткозамыкатель с электромагнитом 18, включенным в цепь коллектора транзистора 19, база которого через диод 20 присоединена к выходу элемента 10, а через диод 21 — к выходу элемента 17, и контактом 22 в, цепи замыкания фазы сети на землю, исполнительный элемент 23, содержащий исполнительное реле

24 с обмоткой, включенной в цепь коллектора транзистора 25, база которого присоединена к выходу логического элемента 26 (И-НЕ) и через конденсатор 27 соединена с его эмиттером, и контактом 28 в цепи электромагнита 29 отключения выключателя сети и блок запрета одновременного включения короткозамыкателей Разных фаз

30, который состоит из логических элементов 31, 32, 33 2И-НЕ, входы которых циклически (попарно) подключены к выходу инвертора 9 канала фазы А и выходам соот35 ветствующих инверторов каналов фаз В и С, 1695442 а выходы присоединены ко входам логического элемента 24 (ЗИ-НЕ), выход которого через инвертор 35 подключен ко второму входу элемента 10 канала фазы А и входам соответствующих элементов каналов фаз В и С и ко второму входу элемента 26. На схеме показана также цепь 36 от устройства (датчика) контроля изоляции сети (ДКИ), которое может подключаться ко второму входу элементов 15 и третьему входу элемента

26, и условно показаны зажимы Е и О источника питания устройства, Устройство работает следующим образом.

При снижении сопротивления r изоляции провода, например, фазы А до сопротивления утечки r, в частности тела человека, прикоснувшегося -к проводу, напряжение провода фазы А относительно земли на первичной обмотке трансформатора 2 снижается, выпрямленное напряжение на резисторе 6 (его постоянная составляющая) становится меньше напряжения эталонного источника 8, что приводит к срабатыванию компаратора 7 — появлению на его выходе нуля, превращающегося в логическую единицу(напряжение+ Е ) на выходе инвертора 9 и элемента 10, на втором входе которого единица, поступающая с выхода инвертора 35. Напряжение +Е через диод 20 возбуждает ток, открывающий транзистор 19, Срабатывает короткозамыкатель 18 и контактом 22 соединяет провод фазы А с землей (снижает напряжение с тела человека) на время (1,28 с), достаточное для отстранения человека от провода сети, и определяемого счетчиком импульсов 14, запускаемым (как и счетчик 13) логическим нулем на выходе компаратора 7, Логическая единица с выхода счетчика 14, превращаясь в логический нуль элементом 17, на втором входе которого единица с выхода элемента

16, закрывает транзистор 19, происходит возврат короткозамыкателя и размыкание его контакта 22.

Если за указанное время человек отстранился от провода, то напряжение фазы

А восстанавливается до нормального, компаратор 7 и вся схема возвращается в исходное состояние.

Если после указанного времени человек продолжает прикасаться к проводу, то компаратор 7 после размыкания контакта 22 не возвращается и через время 0,04-0,08 с после появления логической единицы на выходе счетчика 13, исчезновения единицы на выходе элемента 16 и соответствующем входе элемента 17 на его выходе появляется единица и транзистор 19 снова открывается (под воздействием, как и раньше. логической единицы на выходе элемента 10), короткозамыкатель 18 срабатывает и снова контактом 22 соединяет провод фазы А с землей.

Исчезновение логической единицы на выходе элемента 16, т.е, поступление логического нуля на один из входов элемента 26 при наличии единиц на двух остальных его входах, поступающих от инвертора 35 и по

10 цепи 36, приводит к появлению логической единицы на выходе элемента 25 и входе транзистора 25. который с небольшой защитной задержкой, создаваемой конденсатором 27, открывается, срабатывает

15 исполнительное реле 24 и контактом 28 включает электромагнит отключения выключателя 29 сети. Происходит защитное (для человека) отключение сети при сохранении соединения провода фазы с землей, за счет чего предотвращается, воздействие на человека разрядного тока сети и тока, возбуждаемого ЭДС продолжающих по

20 инерции вращаться электродвигателей.

Блок 30 приходит в действие при снижениях сопротивления изоляции двух проводов относительно земли и предотвращает возможное замыкание между проводами двух фаз сети через контакты 22 короткоза25 мыкателей двух фаз.

При снижении сопротивления изоляции относительно земли двух фаз, например, А

30 и В на обоих входах элемента 33 от инверторов 9 появляются логические единицы, а на его выходе нуль, который приводит к по35 явлению единицы на выходе элемента.

При срабатывании устройства (датчика) контроля изоляции сети (УДК) также нулем, поступающим на вход элемента 26, формируется единица — сигнал на отключение се40 ти

Положительный эффект применения предлагаемого устройства состоит в обеспечении защиты человека от поражения током не только при включенной сети, но и после ее отключения за счет повторного соединения фазного привода сети, снимающего с человека напряжение, обусловленное ЭДС

45 вращающихся электродвигателей и разрядным током сети, и в сокращении излишних устраняющихся снижениях изоляции одного из проводов сети относительно земли.

Формула изобретения

Устройство для защиты человека от поражения электрическим током, содержащее определитель фазы сети, к которой прикасается человек, короткозамыкатели, присое50 перерывов электроснабжения за счет от. ключения сети при кратковременных само1695442

Составитель Н.Овчаренко

Редактор Н,Горват Техред M,Ìîðãåíòàë . Корректор Л,Бескид

Заказ 4169 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 диненные к зажимам для подключения к проводам фаз сети и к земле, с электромагнитам их включения, элементы выдержек времени, логический блок запрета одновременного включения короткозамыкателей разных фаз и исполнительный элемент в цепи электромагнита отключения выключателя сети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности действия устройства, обеспечения защиты человека от поражения после отключения сети ее разрядным током и ЗДС электродвигателей в течение времени их выбега и сокращения излишних отключений сети при кратковременных самоустраняющихся снижениях сопротивления изоляции проводов фаз относительно земли, определитель фазы сети выполнен на однофаэных измерительных трансформаторах напряжения с первичными обмотками из провода с высоким удельным сопротивлением и компараторах на интегральных операционных усилителях, первый входы которых через выпрямители и установочные резисторы подключены к вторичным обмоткам однофаэных измерительных трансформаторов напряжения, а вторые — к вновь введенному источнику эталонного напряжения, выход каждого компаратора присоединен к входу элемента выдержек времени и к цепи электремагнита включения короткозамыкателя через виол введенные последовательно соедиаенмые элементы 2И-НЕ и диодно-трэн5 зистерный элемент для повторного включения короткозамыкателя перед отклечеиием сети, выполненный в виде треиеаатара, коллектор которого включен в цепь электромагнита включения короткоза10 мькажвля, и двух встречно включенных диодов, ермсоединенных к базе транзистора и аиедэм первого диода через элемент 2И-НŠ— к вэващу компаратора, а катодом второго диедв — к первому выходу элемента выдер15 жек щэемени; логический блок запрета одиев1земеннзго включения короткозамыкажеавй разных фаз своими входами через виаеь введенные инверторы подключен к выхедем ковевареторов трех фаз, а выходом

20 — к витым входам элементов 2И-НЕ, исполнэнааьиый элемент выполнен в виде вновь введенных последовательно соединенных элавеента И-НЕ и транзистора в цепи электреееегнита етключения выключателя сети, 25 щиплем к входам элемента И-HE подключены марой выход элемента выдержек времени и выход логического блока запрета одневременного включения короткозамыкжедей разных фаз.

Устройство для защиты человека от поражения электрическим током Устройство для защиты человека от поражения электрическим током Устройство для защиты человека от поражения электрическим током Устройство для защиты человека от поражения электрическим током 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к э лектротехнике и предназначено для релейной защиты от замыканий на землю

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, в частности к защитным средствам электротехнического оборудования, и может быть использовано для аварийного отключения перемещения сварочных клещей роботов

Изобретение относится к технике безопасности , предназначено для защиты человека от поражения электрическим током и может быть использовано преимущественно в шахтных участковых электрических сетях с изолированной нейтралью трансформатора

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты при повреждениях в электрических сетях переменного Слои неди тока

Изобретение относится к устройствам защиты от поражения электрическим током

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для определения линии, поврежденной замыканием на землю, в сети с изолированной или компенсированной нейтралью

Изобретение относится к электротехническим системам защиты и может быть использовано для обеспечения безопасной эксплуатации различных бытовых и медицинских приборов, например газовых плит, нагревателей водяных и паровых ванн, финских бань и стиральных машин, имеющих врезку в домовые магистральные газо- и водоподводы и снабженных дополнительными электросистемами, например электроподжига газовых горелок

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в системах, содержащих незаземленные питающие сети переменного тока, например, для защиты схем управления электроприводами электролизеров

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю, а также для защиты генератора, электродвигателя, трансформатора от однофазных замыканий на землю (корпус) в обмотках, работающих в сети с изолированной нейтралью

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим устройствам защиты людей от поражения электрическим током

Изобретение относится к электроизмерительной технике и релейной защите систем электроснабжения и позволяет повысить помехоустойчивость измерений сопротивления изоляции и надежность защиты
Наверх